[实用新型]一种燃料电池系统加湿装置与平衡管理系统

说明书

本实用新型公开了一种燃料电池系统加湿装置与平衡管理系统，包括：燃料电池、空气系统、氢气系统和水冷系统，氢气系统与燃料电池循环连接，水冷系统与燃料电池循环连接，水冷系统与空气系统循环连接,空气系统与燃料电池相连接；加湿器利用燃料电池的冷却水对气体加湿，以提升湿气交换效率，再将加湿后的气体输送到燃料电池进行反应，进而提高燃料电池系统加湿条件，也提升燃料电池系统性能与寿命；水气交换可提高加湿器中湿气交换的效率，同时水回收设计，也可使系统达到平衡状态不须再额外进行补水工作，对燃料电池寿命与性能有显著改善。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体为一种燃料电池系统加湿装置与平衡管理系统。

背景技术

燃料电池是一种藉著电化学反应，直接利用含氢燃料和空气经作用后产生电力的装置，可以作为各类电仪器设备提供配套能源。燃料电池电化学反应是由铂金触媒将氢氧分解成离子，电子透过外部传递，而质子透过高分子膜材传递，形成一电子闭回路与质子交换闭回路。由于燃料湿度对质子交换膜的质子传递影响较大，目前大部分燃料电池系统加湿器所使用的加湿方式为空气尾气湿度交换，此一方式对进入燃料电池内部空气加湿效果有限，同时湿度不足也会对性能造成影响，进而影响到整体寿命。

实用新型内容

本实用新型提供了一种新架构且简单的燃料电池系统加湿装置与平衡管理系统，以解决上述技术问题。

为解决上述所述的技术问题，本实用新型提供以下技术方案：一种燃料电池系统加湿装置与平衡管理系统，包括：燃料电池、空气系统、氢气系统和水冷系统，氢气系统与燃料电池循环连接，水冷系统与燃料电池循环连接，水冷系统与空气系统循环连接,空气系统与燃料电池相连接。

进一步的，所述空气系统包括：空气压缩机和加湿器，所述加湿器包括：干空气入口、湿气输出口、冷却水入口、水冷系统接口，空气压缩机的输出端与干空气入口相连接，湿气输出口与燃料电池输入端相连接，燃料电池的输出端与冷却水入口相连接，水冷系统接口与水冷系统相连接。

进一步的，所述氢气系统包括：储氢罐、氢气输送管、流量产生器、氢气调压阀、氢气排出管、氢气循环泵和氢气排气阀，氢气输送管的一端与储氢罐相连接，另一端与燃料电池相连接，氢气输送管上设有流量产生器、氢气调压阀，氢气排出管一端与燃料电池相连接，另一端与氢气循环泵相连接，氢气循环泵的输出端与氢气输送管相连接，氢气排气阀与氢气排出管相连接。

进一步的，所述水冷系统包括：水循环泵、节温阀、主散热器、次散热器、冷凝器和副水箱，水循环泵的输出端与燃料电池相连接，节温阀的输入端与空气系统相连接，节温阀的输出端分别与主散热器、次散热器相连接，主散热器的输出端与水循环泵相连接，次散热器输出端与水循环泵相连接，冷凝器的输入端与燃料电池相连接，冷凝器的输出端与副水箱相连接，副水箱的输出端分别与主散热器、次散热器相连接。

本实用新型与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：加湿器利用燃料电池的冷却水对气体加湿，以提升湿气交换效率，再将加湿后的气体输送到燃料电池进行反应，进而提高燃料电池系统加湿条件，也提升燃料电池系统性能与寿命；水气交换可提高加湿器中湿气交换的效率，同时水回收设计，也可使系统达到平衡状态不须再额外进行补水工作，对燃料电池寿命与性能有著显著改善。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为加湿器结构示意图。

标注说明：燃料电池1；空气系统2；氢气系统3；水冷系统4；空气压缩机21；加湿器22；储氢罐31；流量产生器32；氢气调压阀33；氢气循环泵34；氢气排气阀35；水循环泵41；节温阀42；主散热器43；次散热器44；冷凝器45；副水箱46；干空气入口221；湿气输出口222；冷却水入口223；水冷系统接口224。

具体实施方式